DE1750220C3

DE1750220C3 - Rohrkupplung

Info

Publication number: DE1750220C3
Application number: DE1750220A
Authority: DE
Inventors: Georges Lucien Henri Paris Martin
Original assignee: Precision Generale Montreuil Sous Bois Seine Saint Denis (frankreich) SA Ste
Current assignee: Precision Generale Montreuil Sous Bois Seine Saint Denis (frankreich) SA Ste
Priority date: 1967-04-13
Filing date: 1968-04-09
Publication date: 1974-05-09
Also published as: IL29812A0; IL29812A; ES352724A1; DE1750220B2; US3767216A; BE713413A; NL6805184A; DE1750220A1; JPS5113884B1; CS162612B2; FR1540946A; LU55833A1; US3537733A; SE342884B; CH503942A; GB1226644A; AT291695B

Description

wobei S, in Millimetern ausgedrückt, der halbe Einschiebeweg und Spannweg und der halbe Ausbreiteweg des Dichtungsringes ist.

6. Rohrkupplung nach Anspruch 1, dadurch

iekennzeichnet, daß die halbe Länge b einer ieraden, die die der Kupplungsachse naheliegende innere Ecke der Stirnfläche des Dichtungsringes mit der Außenecke der gegenüberliegenden Stirnfläche verbindet und durch den Wendepunkt der Mittelachse des Dichtungsringes geht, in Millimetern ausgedrückt, gleich der Dicke e des Dichtungsringes in Millimetern multipliziert mit einem Koeffizienten ist, der ^wischen den Werten 3 und 6 liegt, wenn der V/inkel 7, den diese Gerade mit der Kupplungsachse bildet, zwischen 15 und 45 liegt, wobei die Länge 1 des Dichtungsringes sich aus der Formel

1 = 2 b cos </

bestimmt.

7. Rohrkupplung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die kegelstumpfförmigen Flächen (20, 27) der Kupplungsstücke (1. 2) und die Gerade, die die der Kupplungsachse naheliegende innere Kante (36) der Stirnfläche (33) des Dichtungsringes (30) mit der äußeren Kante (37) der gegenüberliegenden Stirnfläche (34) verbindet, zueinander parallel sind.

8. Rohrkupplung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen den Ausrundungen und den diesen Ausrundungen benachbarten scharfen Kanten jeweils eine zylindrische Fläche ausgebildet ist, deren Zylinderachse parallel zur IKupplunpsachsc· verläuft.

9. Roh.'kupplung nach den Ansprüchen 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die den Ausrundungen (22, 25) benachbarten scharfen Kanten (23, 26) von den di; Stirnflächen (33. 34) des Dichtungsringes (30) enthaltenden Ebenen einen Abstand haben, der zwischen „ und liegt

0 1 „U

(wobei c die Dicke des Dichtungsringes ist), so daß zwei Ringflächi'n (49. 50) vv.r<\ hinschieben des Dichtungsringes in die Ausrundungen gebildet werden.

10. Rohrkupplung nach den Ansprüchen 1 bis S. dadurch gekennzeichnet, daß der Absland zwischen den die Stirnflächen (33, 34) des Dichtungsringes (30) enthaltenden Ebenen und den radialen Ringflächen (19, 24) der Kupplungsstücke zwischen ,^ und .J₆₇ liegt, so daß auf diese Weise zwei Einschiebeoberflächen in den Ausrundungen der Kupplungsstücke gebildet werden.

11. Rohrkupplung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Stirnflächen (33, 34) des Dichtungsringes (30) um einen Winkel von 0 bis 30^J zum Dichtungsring (30) nach außen oder innen geneigt sind.

12. Rohrkupplung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Radien der Ausrundungen (22, 25) gleich der halben Dicke des Dichtungsringes (30) sind.

13. Rohrkupplung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Gerade, die die der Kupplunasachse naheliegende Innenkante (36) der Stirnfläche (33) des Dichtungsringes (30) mit der Außenkante (37) der gegenüberliegenden Stirnfläche (34) des nicht flachgedrückten'Dichtungsringes verbindet, in die Mittelachse des parallel zu den Kegelstumpfflächen (20, 27) der Kupplungsstücke (1, 2) flachgedrückten Dichtungsringes übergeht.

Die Erfindung betrifft eine Rohrkupplung mit zwei axial gegeneinander verspannbaren Kupplungsteilen, die auf ihren einander gegenüberliegenden Stirnseiten zusammenwirkende, sich jeweils nur über einen Teil der radialen Dicke des betreffenden Kupplungsteils erstreckende, parallele Kegelstumpfflächen aufweisen, an deren Enden sich im wesentlichen koaxiale, innen- bzw. außenliegendc Ringflächen anschließen, wobei diese Anschlüsse beim einspringenden Winkel zwischen der betreffenden Kegelstumpffläche und der einen Ringfläche als Kante mit einer Ausrundung sowie beim vorspringenden Winkel zwischen der betreffenden Kegelstumpffläche und der anderen Ringfläche als freie Kante ausgebildet sind und wobei die jeweils einander gegenüberliegenden Ringflächen der beiden Kupplungsteile bei verspannter Kupplung einen Abstandsspalt zwischen sich belassen, und mit einem kegelstumpfförmigen, zwischen den Kegelstnmpfflächen der Kupplungsteile angeordneten, verformbaren, flachen Metalldichtring mit äquidistanlcn Mantelflächen, dessen diagonal gegenüberliegende Kanten in die Ausrundungen eingreifen und sich deren Form mit einem Fließvorgang im Metalldichtti'ig anpassen, während seine Seitenflächen an den Kegeistumpfllächen der Kupplungsteile anliegen.

Eine derartige Rohrkupplung ist in der USA.-Paicntschrift 2 992 840 beschrieben. Bei ihr verlaufen die Kegelstumpfflächen der Kupplungsteile stumpfwinklig zur Kuppluiiiisachse und die daran anschließenden RingfUichen zunächst parallel und dann senkrecht zur Kupplungsnchse. Die Mantelflachen iles ungespannlen Metallringes verlaufen mil geringerer Neigung, aber immer noch stumpfwinklig zur Kupplungsachse und haben eine gerade Erzeugende, so daß sich ein rechteckiger Ringquerschnitt eruiht und der Rinß länjjer ist als die Kegelstumpf-

flächen de·' Kupplungsteiie. Durch diese Ausbildung Restelaslizität des Dichtungsringes, die es erlaubt,

und Anordnung ergibt sich beim Zusammenspannen die beiden Kupplungsteile auf einfache Weise zu

der Kupplungsteile eine über die Elastizitätsgrenze trennen und den Dichtungsring ahne großen Kraft-

des Werksloifes hinausgehende plastische Vcrfor- aufwand herauszunehmen.

mung unter Verkürzung des Dichtungsringes und 5 Beim Zusamnienspannen der eriindungsgemäßen

Anpassung seiner schmalen Rechteckseiten in einem Kupplung wird eine hermetische Abdichtung da-

Flicßvorgang an die ausgerundeten Kanten zwischen durch erreicht, daß zunächst der Dichtungsring bis

den Kegelstumpf- und Ringfiächen jedes Kupplungs- über seine Elastizitätsgrenze hinaus verformt und

teiles. zwischen den einander gegenüberliegenden Flächen

Solche Dichtungsringe bewirken zwar eine gute io der Kupplungsteiie zusammengepreßt wird, daß er Abdichtung, sie haben jedoch eine Reihe von Nach- dann zwischen den einander gegenüberliegenden teilen Beispielsweise wird der Dichtungsring nicH kegeligen Flächen der Kupplungsteiie eingekeilt wird in allen Stellungen auf den Kupplungsstücken fest- und daß schließlich scharfe Kanten der Kupplungsgehalten. Es hat einen sehr großen Außcndurch- teile in den Dichtungsring eindringen. Das Profi! des messer, so daß die Rohrkupplungen sehr sperrig 15 Dichtungsringes wird so vcrfonnt, daß die Krümsind. Tritt während des Zusammenspannens der mungen verschwinden, und bei der dadurch in zwei Kupplungsteiie ein Über- oder Unterdruck aal, Längsrichtung aiii tretenden beträchtlichen Vergrößcso ist die Abdichtung unvollkommen. Es fehlt eine rung ergibt sich ein Fließvorgang. Infolge dieser selbsttätige koaxiale Ausrichtung beim Zusammen- Längung müssen die Enden des Dichtungsringes in fügen ohne radiales Spiel. Besonders ungünstig ist. 20 die Ausrundungen eindringen, wobei sie zugleich in daß der Dichtungsring beim Auseinandernehmen ihrem ausladenden Teil zwischen den Kanten der der Rohrkupplung keine Elastizität mehr besitzt, weil Kegclstumpfflächen zusammengequetscht werden, der Fließvorgang von einem Zerquetschen der Dieb- Diese doppelte Wirkung führt dazu, daß sich an tung in ihrer Masse begleitet wird, was zu einem beiden Enden durch den Fließvorgang ein die ent- »Anklebcn« der Dichtung an ihren Anlageflächen 25 sprechende Ausrundung füllender Wulst und ein führt und folglich enorme Schwierigkeiten bei der weiterer Wn'.st bildet, de^r sich zwischen den gegen-Dtmontage verursacht. Sowohl das Auseinander- übcrliegenden Stirnseiten der entsprechenden radialen nehmen der Rohrkupplung als auch das Heraus- Ringflächen befindet. Es ergibt sich, daß die erfinziehcn des Dichtungsringes ist dann umständlich und dungsgemäße Kupplung sowohl sehr hohen als auch zeitraubend; es müssen sehr große Kräfte angewandt 3p sehr niedrigen Innendrücken in der Leitung gut werden, die zu einer Zerstörung der Kupplung füh- standhält. Außerdem kann sie hoKe wie niedrigeren können, weil der verformte ur.d zerquetschte Temperaturen, Schwingungen, B egungen usw. sicher Dichtungsring praktisch eine »Kaltverschwtißung« aushalten, erfahren hat. Die Erfindung ist an Hand der Zeichnungen, die

Aufgabe der Erfindung ist es, diese Nachteile des 35 zur Erläuterung und nicht zur Abgrenzung der Er

Standes der Technik zu vermeiden und mit ein- findung dienende Ausfühmngsbeispielc zeigen, näher

fachen, wirtschaftlichen Mitteln eine Rohrkupplung beschrieben. Es zeigt

zu schaffen, die unter den härtesten Temperatur-und Fig. 1 die Hälfte eines DiametralschniUes durch

Druckbedingungen vollkommen dicht ist, und zwar eine Kupplung nach dem Zusammenspannen der

selbst beim Auftreten starker Stöße und Schwingen- 40 selben,

gen. wie sie namentlich in der Luft- und Raumfahrt Fig. 2 eine der Fig. 1 entsprechende Darstellung, auftreten können. Ferner soll die Rohrkupplung in der die verschiedenen Teile der Kupplung, jedoch praktisch beliebig oft montierbar und demontierbar vor dem Zusammenspannen der Kupplungsteile darsein, gestellt sind.

Bei einer Rohrkupplung der eingangs genannten 45 Fig. 3 eine perspektivische Darstellung des Dich-

Art ist erfindungsgemäß vorgesehen, daß die Kegel- tungsringes,

stumpfflächen der Kupplungsteile spitzwinklig zur Fig. 4 einen Diametralschnitt durch den Dich-

Kupplungsachse und die daran anschließenden tungsring,

Ringfiächen im wesentlichen senkrecht zur Kupp- Fig. 5 einen Diametralschnitt durch eine andere

lungsachsc verlaufen, daß die freien Kanten der 50 Ausführungsform des Dichtungsringes.

Ringflächen und die Übergänge von den Kegel- Fig. ή einen Diametralschnitt durch eine weitere

stumpfflächen in die Ausrundungen scharfkantig Ausfühningsform des Dichtungsringes,

ausgebildet sind und daß die Mantelflächen des Fig. 7 in einer vergrößerten Darstellung einen

Metalldichtringes eine S-förmig gekrümmte Erzen- Schnitt durch den Dichtungsring und die ihm be-

gende haben, wobei die dem Aufnahmekupplungs- 55 nachbarten Teile der Kupplungsstücke, wobei dieser

teil näher liegende Hälfte nach außen konkav und Zeichnung die zwischen dem Dichtungsring und den

die dem Einführungskupplungsteil näher liegende Kupplungsstücken bestehenden, die Dimensioniening.

Hälfte nach innen konkav ist, während die konvexe betreffenden Bezugsgrößen entnommen werden

Seite jeder Hälfte zur zugeordneten Kegelstumpf- können,

fläche gerichtet ist. ^6o Fig. 8 in einer der F i c. 7 entsprechenden Dar-

Ein wichtiger Vorteil der erfindungsgemäßen stellung die Krümmungsradien, nach denen die Teile

Rohrkupplung"liegt in der Selbslausrichtung. welche teilweise ineinandergeschoben worden sind.

bei der Montage eine Registerhaltung bzw. eine Fig. 9 in einer den Fig. 7 und 8 entsprechenden

Wartung erübrigt. Im Vergleich zu den bekannten Darstellung die Teile, nachdem die Kupplungsstücke

Rohrkupplungen ist der Platzbedarf der crfindungs- 65 zur Erzielung einer vollkommenen Abdichtung ganz

gemäßen Rohrkupplung erheblich geringer. Beson- zusammengespannt worden sind;,

ders günstig ist die trotz Fließvorganges nach dem Fig. 10 und 11 zeigen schematiche Teilschnitte

Zusammenspannen der Kupplungsteiie vorhandene durch den abgewickelten Dichtungsring und einen

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Teil der kupphiii'j.ssüicke. wobei diese /cichnungen llung mit kupplungssiücken verwendet, die /uein-

Jen Bewegungsablauf beim Ineinar.dei schieben, ander parallele Kegelstumpfringflachen aulweisen.

Ausbreiten und Zusammenpressen des Dichlungs- Die Versehneidimgskanien der zweifach gekrimim-

rinizes dar-teilen; len Seitenflächen mit den Stirnflächen eles Ringes 30

Fi». 11 und 13 zeigen in vergrößerte: Darstellung 5 s.nd mit 35. 3ft. 37 und 38 bezeichnet.

SchniUi* durch den Dichtungsring und die kupp- In dei in F" ι g. 7 daigestellten Su-lUing ist dei Nei-

Umgssiüci.c. wobei diese 1 iguren Varianten der gungswinkcl des Dichtungsringes zur Achse der

llalterune ties Dichtungsringes und der Tiefe der Kupplung durch eine gerade Linie deliniert, die. im

diesem zugeordneten kehlen zeigen. Querschnitt betrachiei. die Innenkante 3ft mit dei

In den Zeichnuiieen weist die kupplung Kupp- io Außenkante 37 ties Ringes verbindet. Diese Linie

hingsstüeke 1 und 2 auf. die jeweils eine Innen- verläuft paiallel /u den kegelslumpmngtiächen 20

lläe-he 3 und 4 besitzen. Das AufnahmckuppUmgs- und 27 der Kupplungsslüeke.

teil I ist mit einem Außengewinde 5 \ ei sehen, dem Wenn der Dichtungsring sich /wischen den Kuppein Sechskant-1 lenient ft folet, an das sich eine lungsMücken bel'indet und noch kein Druck von außen zylindrische Verlängerung 7 über eine Hohl- 15 Hand oder mechanisch auf den Dichtungsring, auskehle H anschließt. geübt worden 1st. um ihn in die Ausnmdungcn 22

Das Hinfühiungskupplungsteil 2 weist emc Schul- und 25 einzutreiben, belindci sidi die Kante 35 des

ler 9 auf. die über eine Hohlkehle 11 an eine zylin- Dichtungsringes in Höhe tier schärfen kante 23 des

thische Verlängei uiig 10 angeschlossen ist. Aufnahmekupplungsteils 1, und die kante 38 des

Die Kupphinc weist einen Scehskantgewindermg ao Ringes befindet sieh in Höhe der scharfen kante 26

12 auf. mit dein die zwei kupphingssüicke 1 und 2 des Finführungskupphmgsieils 2.

gegeneinander gespannt werden können. ')ie Stirnfläche 33. die scharfen kanten 35 und 3ft

Ein Anschkigriniz 13 begrenzt die Rüeklautbewc- des Dichtungsringes rnu die schalle kante 23 ties

"ur." lies f iewiivleiuiizes 12^ Aufnahmckuppliingstc's 1 liegen aul der Achse .V-A'.

Beim dargestellten Ausführungsbeispiel haben die 25 Die Stirnfläche 34. die kanten 37 und 38 und die

Verlängerungen der kupplungsbacke den gleichen scharfe kante 26 des F.infühiungskupphmgsieils 2

!mien- und Außendurchmessei wie die anzuscMic- liegen auf der Achs. }-) .

!/.enden Roliie 14 und 15. Die kupplungsslüeke sind Gemäß Fig. S wrd der Dichtungsring in allen

mit ihrem Rohr tlnich eine Bogenschweißivlu 16 Sielhingen des Aufnahniekupplungsteils 1 durch

I- vv. 17 oder auch ..uf irgendeine andere Weise ver- 30 einen von Hand oder mechanisch ausgeübten Druck

i-.!iiuien ^aL1' ^l''^L Stirnfläche 34 des Dichtungsrinizes sieher an

Das Aulnahmekupplungsie·! 1 weist eine i.idiale ^v-)it und Sielle gehalten: hierbei wird die kante 35

Riiiüllache 18 (Eiiz. 2) ;;\;f. an die sich über eine '''¹S I )ic'ii,i:ngsringcs in di. Ausr-'ndung 22 eingetne-

scharfe kaiv.e 21 eine kegclstumpfförmige iUiche 20 be η und erfährt dabei eine leichte Wrfoimurg. Die

iiischließt. wobei im Anschluß ai- diese kegel- 35 Einschiebebewegung ties Ringes 3w wird dadurch

-mmptföimige Fläche 20 wiederum eine sdiaife begrenzt, daß die F;. engende der Fläche 32 des

kante 23. dann eine Ausrundung und dann wicde: um Dichtungsringes 3«> mit eier kegelsuimpifönnigcn

eine radiale Ringlläche 24 angeordnet ist. Fläche 20 des MulTcnstückes 1 in Berulming

Desizlcichen weist das Hinführiingskupplungsteil 2 kommt.

eine : adiale RinglUiche 29 auf. an die sich über eine 40 Desgleichen kann man den Dichtungsring in allen

seh.:: ie kante 28 eine parallel zur Kegelstumpf- Stellungen des F.infiihrungskupplungstciles 2 durch

ilädie 20 des Aul nähme¹', upphingsteils 1 veilaufendc einen von Hand oder mechanisch auf die Stirnseite

keizelslumpfnUchc 27 anschließt." wobei im Anschluß 33 ties Dichtungsringes ausgeübten Druck in diesem

an diese Kegelsiumpilläche 27 wiederum eine scharfe I niführungskiipnhmg-teil zum Halten bringen: da-

kante 26 und dann eine Ausrundung 25 und wieder- 45 ^b« wird the kante 38 des Dichtungsringes ^;,ü die

um eine radiale RingiVüchc 19 vorgesehen ist. Ausrundung 25 eingetrieben und erfährt eine leichte

Der als Ganzes mit 30 bezeichnete Dichtungsring Verformung. Die Einschiebebewegung des Diehder kupplung besteht aus einem weicheren metal- lungsringes 3(1 in das Einfiihrungskupphingsteil 2 lis-chen Material als die Kupplungsslüeke 1 und 2. wird dadurch begrenzt, daß die Erzeugende tier Die Kupplungsstücke und der Dichtungsring können 50 Innenseite 31 des Dichtungsringes mit der Kegclaus dem gleichen Metall (beispielsweise einer Leicht- stumpffläche 27 des Eintiihrungskiipplungsteilcs 2 in metaliegicrung) bestehen, wobei man in diesem Falle Berührung kommt.

den Dichtungsring jedoch beispielsweise einer Glüh- Nachdem der Dichtungsring 30 auf die eine odei

behandlung unterzieht, um ihn weicher zu machen. andere der oben beschriebenen Weisen im Auf-

Das Verhältnis der Härte ties Metalls tier Kupp- 55 nahmekupplungstdl 1 oder aiii dem Einführungs-

iungsstücke zur Härte des Metalls des Dichlungs- kupplungsteil 2 befestigt worden ist. kann man ent

rinues bestimmt sich sich aus dem jeweiligen An- weder das Einführungskupphingsteil 2 oder das Auf

wendungsfall. nahmekupplungstcil 1 vor den Ring 30 bringen

Gemäß der in F i g. 4 dargestellten Ausführungs- dann braucht man nur noch von Hand oder meeha

form und den in den F'ig. 5 und (1 dargestellten Ab₁- 60 nisch einen Druck auf das entsprechende Kupplung*

Wandlungen derselben hat der Dichtungsring 30 die stück auszuüben, um die beiden kupplungsstücke

Gestalt eines Ringes, dessen innere und äußere Quer- und 2 mit dem Dichtungsring 30 iesi /um Emgril

schiiittsbegrenzungslinien (Erzeugende) Doppelkur- zu bringen.

ven sind. Der Ring 30 ist durch die Innenfläche 31. Auf these Weise werden die drei Feile 1. 2 und 3

die Außenfläche 32 und die Stirnflächen 33 und 34 65 ohne radiales Spiel koaxial ausgerichtet,

begrenzt. Der Dichtungsring 30 und die kupplungsstücke

Im Querschnitt betrachtet, hat der Ring 30 daher und 2 sind deran gestaltet, daß. wenn man die Kup[

die Gestalt einer Doppclkurve und wird in Verbin- lung zusammcnspannt. der Dichtungsring flad

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gedrückt und derart /usiiminengcprcßt wird, daß spruch 3 gekennzeichnete Gleichung zum Ausdruck seine Neigung im wesentlichen gleich der Neigung gebracht.

der Kegelstumpffläehen 20 und 27 der Kupplung*- Gemäß F i g. S bestimmen sich die Kriimmungs-

stiicke wird und daß dieser Dichtungsring nachcin- radien R und R' der Außen- und Innenflächen des ander drei DielmingseiTekie erzeugt: auf diese Weise 5 Dichtungsringes nach der im Anspruch 4 gekennweulen alle Probleme der FWiidumsabdichlung unter zeichneten Formel.

der Wirkung der fortschreitenden Zusammenspan- Ls sei noch erwähnt, daß die Lance / des Dicli-

iHing bis /Ui Blockierung gelöst. tiingsringes (Fig. 4 bis (i) und die halbe Lance/'

Der erste Dichtungsefiekt ergibt sich unter der die im Anspruch 6 gekennzeichnete Beziehung zu-Wirkung der gleichzeitigen Annäherung der Kegel- io einander haben.

stumpfringfliiehen 20 und 27 der KupplungsMücke 1 Gemäß Fig. ". die einen Radialschnitt durch den

und ?.: aus dieser Annäherung ergibt sich zunächst Dichtungsring bei maNinialer Ziisammenspannung ein Kriechen oder eine Verformung iler Kanten 35 der KuppUingssiiickc und vollkommener Abdichtung und 38 des Dichtungsringe¹- in die Ausrundimgcn 22 zeigt, wird der zweite DiehliingselTekt durch die und 25 hinein und dann eine Einwirkung der Kegel- 15 Schwer- und Druckkraft der Innenflächen 3Γ und stiimpl'ringlläehen 20 und 27 auf die Punkte 39 und 32' des 'wischen den Kegelsmmpfringflächen 20 unil 40 (Fig. 7). durch die die Länge der Mittelachse 27 der Kupplungsslücke flnchcedrücktcn Dichtunnsdes Qiier'chnities des Dichtungsringes 30 vergrößert ringes erzielt.

wird, während gleichzeitig durch die Annäherung Der dritte DichtiingseiTekt wird cleichzeitiu mit

der Flächen 19 und 24 eine Verkürzung dieser zn dem zweiten Dichtungseliekt dadurch eizielt'. daß axialen 1 iinge hervorgerufen wird: der Dichtungs- das Metall des Dichtungsringes durch die schärfen ring erfahr! daher gleichzeitig zwei Beanspruchungen. Kanten 21 und 28 ebenso wie durch die Kar.;e:-, 23 deren einander entgegengesetzte Wirkungen den und 26 der Kupplungsstücke gleichsam -jewalzt Effekt der Zusammendrückung des Dichtungsringes wird, ins Kriechen kommt und dabei diese Kanten vervielfältigen. 25 in das Metall eindringen. Diese F.indringung wird

Diese zwei Beanspruchungen übersteigen die noch durch die Vergrößerung der Dicke "des" Dich-F.lastizitätsgrenze des Diclmingsringcs, so daß die tiingsringes vom Wert c auf den Wert <■' unter der Kanten 35 ursd 38 in die Ausrundungen 22 und 25 Wirkung der beim Zusammenspannen der Kuppliinein \erformt werden, während üloichzeitig die lungsstüeke erzeugten Druckkräfte erleichtert. Stirnllächen 33 und 34 und die Kanten 36 und 37 30 Der so durch die Zusammenspannkrafi verformte gestaucht und auf den Stirnllächen 24 und 19 zum Diehumgsimg füllt den zwischen den einander ecgen-Kriechen oder Fließen gebracht werden. überlicgeiulen Kegelstumpfrincflächen vorhandenen

Die K-.'r.tinuilä'. der die Zusammendrückimg des Rium aus. bildet Verwölbunsen 45 und 46 und füll! Dichtungsringes bewirkenden Kraft wird durch die infolge des Kriechens der Stirnllächen 33 und 34 t!et |\'n:;iicntc Berührung der Kegelstumpfringilächen 35 Dichtungsringes die Ausrundungen 22 und 25 i:v 20 und 27 mil tier Innenweite und der Außenseile wesentlichen aus.

des Dichiungsringes an den Punklen 39 und 40 wäh Mit alitieren Worten, wenn die KuppluniisMiic'.i.

rend tier Zus.immenspannung erreicht (F i g. 7). und der Dichtungsring ihre Etui .icllunL' (F i J". ⁽>) ein-

D:"iiil der Dichtungsring mit den Aiisrundungen nehmen, ist die Länge des zusammengedrückter 22 und 25 zum Eingriff gebracht werden kann, he- .1" Dichtungsringes, gemessen zwischen den Punkten / vor er \ erformt wird, um in seine Dichtungsstclfung und //. d. Ii. die Länge einer die Mittelachse <ieⁱ geführt zu werden, erhalten gemäß Fig. 8 die Kupp- Querschnittes des Dichtungsringes zwischen den Si-i lungssiiicke in Höhe ihrer Kanten 23 und 26 je nach Uüilächen 31' und 32' bildenden Linie 47, die ir (ler vorgesehenen Finpas^mg einen Durchmesser. einer die Achse des Dichiuncsrince¹; enthaltender tier e;v\as kleiner, gleich oder größer ist als der 45 Ebene liegt, kürzer als die Linie 48. welche die Ecker Durchmesser ties Dichtungsringes 30 in Höhe der 36 und 37' eines ohne Druckbcanspnicliimc um Kanten 35 und 38. Fließv orgünge frei abgewickelten Dichtuncsrincc!

In der Pr.τ;is entspricht die gewählte Einpassung verbindet.

des Dichiungsringes in oder auf die Kupplungs- Tatsächlich bewirkt beim Auseinandernehmen dei

«■lücke den Standardeinpn-sungcn und ist abhängig 5° Rohrkupplung die bleibende Elastizität des Dich von dem zur Herstellung der Kuppluncsslückc und tuncsrinees eine Vergrößerung der Lance desselben c!:s Dichtungsringes verwendeten Metall. was zur Folge hat, daß die Kupplungsstückc siel

Bei den Kupplungen, bei denen der Nciguncs- voneinander entfernen. Gleichzeitig ist der Dich winkel (Winkel ., in Fig. 7) kleiner als 15" ist. kön- tungsnng bestrebt, wieder eine, wenn auch nur leich neu die Kupplungsstückc nur linier sehr großen 55 zweifach gekrümmte Gestalt anzunehmen, was ru Schwierigkeiten wieder \oneinander getrennt werden. Folge hat. daß die Vorwölbungen 45 und 46 nuße wenn man die RohrMücke der Leitungen wieder von- Eingriff mit den Kanten 28 und 21 kommen, so dai einander trennen will. Das Abziehen des Dichlunes- die Kupplungsstücke mühelos \oneinandcr entfern ringes von den Kuppkingsstücken ist — wenn dies werden können und sich der Dichtungsring von alleii erwünsch' ist -— sehr leicht, wenn dieser Winkel <,> 60 \on den Kupphmgsstücken löst, bei der Rohrkupplung etwa 30" beträgt. Die von den Ausrundungen 22 und 25 gebildetci

Gemäß F i g. 7 bestimmt sich der Radius der Mit- Ringfalze kommen beim Zusammenspannen de tclachsc der inneren und äußeren Krümmung des Kupplung mit den entsprechenden Bereichen in Bc Dichtungsringes nach der im Anspruch 2 gekenn- führung, so daß die Spannkraft ausschließlich au zeichneten Formel. 65 den Dichtungsring 30 wirkt.

Die Beziehung zwischen den Abmessungen des Zu diesem Zweck sind die verschiedenen Elcmcnti

Dichtungsringes "und den Kegclstumpfflächcn der derart bemessen, daß die einander gegenüberliegen Kurplungsstucke 1 und 2 wird durch die im An- den Stirnflächen 18. 19 und 24. 29 der Kupplungs

;tücke im ,Abstand voneinander bleiben, während .lic KegclsUmipfiiiH.lläehen mit du: Seitenflächen 3Γ ιιτ,Ι 32' de¹· nachgedrückten Dichtungsringes in Beiihiimg kommen.

Gemäß den F ι f.;. 7 und S wird die Zusammen- f. ■.pannkral't lies MuH'enslüekcs 1 an der Stelle 39 der Außenseite 32 des Dichtungsringes 30 aufgebracht. Die Stelle 3") liegt auf einer Geraden M'-H-". die rechtwinklig /u der die Kamen 36 und 37 ties Dichtungsringes verbiiulcnden Geraden und durch de:¹. ■:< > Urspaingspunkt A' der Krümmungsradien Rm, R" und /v'"' \ ei läuft. wobei der Abstand /um Punkt A' gleich dem Krümmungsradius R" ist.

Desgleichen wird die Spannkralt des l'insehiebeslüekes 2 an der Stelle 40 auf tlie Innenseite des Diehmtvjsringcs 30 ausgeübt. Dieser Punkt 40 liegt auf einer Geraden 7.-7.'. die rechtwinklig zu der die !■'.eken 36 und 37 des Dichtungsringes verbindenden Geraden und durch ilen Ursprung'-punki .1 iler Krümmungsradien Rm, R und R' verläuft, wobei der Ab- zn ¹ ind /um Punkt A gleich dem Krümmungsradius R'

Der halbe Hinschiebeweg (Fig. 10 und 11) des Dichtungsringes auf das MulTeiWück t wird bestimmt durch den geraden, parallel /ur Kupphingsachse verlaufenden und /wischen dem Punkt 41 auf der Kegelstumpfringlläche 20 und dem Punk; 3'! auf der ,Außenseite 32 des Dichtungsringes liegenden Abschnitt (I· i g. 7).

Der halbe l-inschiebeweg des Dichtungsringes auf das r.inschiebestiick 2 wird bestimmt durch den geraden, parallel zur Kupplungsachsc verlaufenden und /wischen dem Punkt 42 auf der Kegelsuimpfringlläche 27 und dem Punkt 40 auf der Innenseite 31 de-- Dichtunsisriniies liegenden .Abschnitt (Fig. 7).

Der halbe Weg der Ausbreitung und Hinspannung Ul-S Dichtungsringes unter der Wirkung der Kcgel-Mumplringflächc 20 ,in eier Steile 30 wird bestimmt durch den geraden, parallel zur Kupplungsachsc verlaufenden und /wis;hen dem Punkt 39 und dem !'unkt 43 auf der Seile 32' des llacligeleglen Dichtungsringes liegenden Abschnitt.

Der halbe Weg der Ausbreitung und Hinspannung des Dichtungsringes unter der Wirkung der Kegelstumpf ringfliichc 27 an der Stelle 40 wird bestimmt durch den geraden, parallel zur Kupplungsnchse verlaufenden und und /wischen dem Punkt 40 und dem Punkt 44 auf der Seile 3Γ des flachen Dichtungsringes liegenden Abschnitt.

Der halbe Weg der Hinsehiehung. Flachdrückung und Zusammenspannung der Kupplung bestimmt sich aus der im Anspruch 5 gekennzeichneten Formel.

Zu den Fig. 4 bis 13 ist noch insbesondere folgendes /u bemerken:

daß die Achse AOA' die Symmetrieachse des haihaben Diehtungsquersehniilcs und im wesentlichen deich 2Rm ist.

daß tier Punkt O tier Symnietriepunkt des Querschnittes des Dichtungsringe- 30 ist.

daß tlie halbe Länge der Achse zwischen der Ecke 36 und dem Symnielriepnnkt O — oder zwischen der l'cke 37 und dem S\ mniciriepunkt O — durch den Anspruch (1 bestimmt ist. wobei 7 tier Neigungswinkel der Kegelstumpf! inglliiehen 20 und 27 zur Kupplungsachse M.

tlaß jede tier scharfen Kanten 23 und 26 von ihrer zugehörigen Ausnutzung durch eine zylindrische Fläche getrennt sein kann, die parallel zur Kupplungsachse verläuft; auch die Abstände dieser scharfen Kanten zu den Achsen Λ'-Λ" und Y-Y' können verschieden sein und liegen vorzugsweise in dem im Anspruch ⁽> gekennzeichneten Bereich, wobei auf diese Weise zwei Hinschieberingflächen 49 und 50 ties Dichtungsringes gebildet werden (s. F ig. !? und 13). In den in den Fig. 12 und 13 dargestellten Schnitten liegen die Mittelpunkte der Radien r und /·' auf parallel zur Kiipplungsachse verlaufenden Linien, die durch den Schnittpunkt zwischen den Stirnflächen 33 und 34 des Dichtungsringes mit der Mittelachse des Radius /\'/;i verlaufen, welcher auf diesen Stirnflächen tlie halbe Dicke ' des Dichtungsringquer-

sehnittes vor dessen Ausbreitung bestimmt. In diesem Fail liegen auch die scharfen Kanten 23 und 26 nicht mehr auf den Achsen Λ'-Λ" und Y-Y'.

tlaß die Tiefe der Kerben oder anders ausgedrückt, der ,Abstand zwischen tier Achse Λ'-Λ" und der Stirnfläche 24 einerseits und andererseits zwischen der Achse V-V" und tier Stirnfläche 19. vorzugsweise in dem im Anspruch 10 gekennzeichneten Bereich licet, so tlaß auf diese Weise zwei Finschicberincilächen 49' und 50' definiert werden (s. Fig. ]2 und 13).

tlaß tlie Stirnflächen 33 und 34 des Dichtun'jsrin^es 30 einsprechend Anspruch 11 unter einem Winkel \ zur Außenseite des Dichtungsringes geneigt sein können, wobei dieser Winkel \ zwischen 0 und 30 liegt: der Scheitel dieses Winkels \ licit dann gemäß Fi g. 5 jeweils in ilen F.cken 35 bzw. 38,

daß die Stirnflächen 33 und 34 des Dichtunnsrinues 30 entsprechend Anspruch 1 1 unter einem Winkel \ /ur Innenseite des Dichtungsringes hin geneigt sein können, wobei dieser Winkel \ zwischen 0 und 30 liegt: der Scheite! dieses Winkels licet gemäß Fi g. 6 jeweils in den Ecken 35 bzw. 38.

daß die Radien r und r' der Ausnindimgcn 22 und

25 vorzugsweise gleich der halben Dicke ^ des

Dichtungsringes sind (Anspruch 12V

daß die die Ecken 36 und 37 des nicht llacligeilriiekkn Dieh'unusiingcs verbindende Achse sich m;i tier Achse 47 des flachgedrückten Dichtungsringes vereinigt.

Selbstverständlich können der Dichtungsring imc die Kupphmgsslücke auch aus Kunststoff bestehen.

Hierzu 3 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Rohrkupplung mit zwei axial gegeneinander verspannbaren Kupplungsteilen, die auf ihren einander gegenüberliegenden Stirnseiten zusammenwirkende, sich jeweils nur über einen Teil der radialen Dicke des betreffenden Kupplungsteil erstreckende, parallele Kegelstumpffiächen aufweisen, an deren Enden sich im wesentlichen m koaxiale, innen- bzw. außenliegende Ringflächen anschließen, wobei diese Anschlüsse beim einspringenden Winkel zwischen der betreffenden KegelstumpffTäche und der einen Ringtlächc als Kante mit einer Ausrundung sowie beim \orspringenden Winkel zwischen der beireffenden Kegelstumpffläche und der anJeren Ringiläche als freie Kante ausgebildet sind und wobei die jeweils einander gegenüberliegenden Ringflächen der beiden Kupplungsteil' bei verspannter Kupplung einen Abstandsspalt zwischen sich belassen, und mit einem kegelstumpfförmigen, zwischen den Kegelstumpfflächen der Kupplungsteile angeordneten, verformbaren, flachen Metalldichtring mit äquidistanten Mantelflächen, dessen diagonal gegenüberliegende Kamen in die AiB-rundungen eingreifen und beim Verspannen der Kupplungen sich deren Form mit einem FIieLivorgang im Metalldichtring anpassen, während seine Seitenflächen an den KegelstumpfflaV¹ en der Kupplungsteil anliegen, dadurch l kennzeichnet, daß die Kegelstumpfflächen {20, 27) der Kupplungsteile (1, 2) spitzwinklig zur Kupplungsachse und die daran anschließenden Ringflächen (18, 24. .29. 19) im wesentlichen senkrecht zur Kupplunasachse verlaufen, daß die freien Kanten (21, 28)"der Ringflächen (18. 29) und die Übergänge (23, 26) von den Kegelsiumpfflächen (20, 27) in die Ausrundungen (22. 25) scharfkantig ausgebildet sind und daß die Mantelflächen des Metallringes (30) eine S-förmig gekrümmte Erzeugende haben, wobei die dem Aufnahmekupplungsteil (1) näher liegende Hälfte nach außen konkav und die dem Einführungskupplungsteil (2) näher liegende Hälfte nach innen konkav ist. während die konvexe Seite (39, 40) jeder Hälfte zur zugeordneten Kegelstumpffläche (20, 27) gerichtet ist.

2. Rohrkupplung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Radius der inneren und äußeren Krümmung der Mittelachse des Metalldichtungsringes bestimmt ist durch die Formel

Rm =-

■ C² -■ lh c cos Θ b cos (-) C

3. Rohrkupplung nach den Ansprüchen 1 und 2. dadurch gekennzeichnet, daß die folgende Gleichung die Beziehung zwischen den kennzeichnenden Abmessungen des Dichtungsringes (30) und den kegelstumpfförmigen Flächen der Kuppiungsstücke (1 und 2) ausdrückt:

Rm cos (-)

eic V 2 cos (■)

Rm

Rm -■

wobei die in diesen Formeln verwendeten Bezeichnungen die folgende Bedeutung haben

Rm ist, in Millimetern ausgedrückt, de; Radius, dessen Mittelpunkt A auf der Achse Α'-Λ" liegt, welche eine \ . rlängcrunu ■-..< stirnfläche (33) di. Dichtungsringes (30) ist: Rm ist. in !Millimeter;', ausgedrückt, auch gleich dun Radius. tier von der'! auf der Achse Y-i" liegenden Mittelpunkt A' ausgeht, wobei diese Achse Y-)' fine Verlängerung e'er Stirnfläche (34) des Pich tungsringes (30) ist;

/' ist, in Millimetern ausgedrückt, die halbe Länge einer die Ecken (3fi und 37) des Dichtungsringes (301 verbindenden und durch den V ndepunkt O der Miiiciachsc des Dichtung rir:gi.s hi"(lurchgehei:dv'n G_t laden:

ι-·!. :i Millimetern ausgedrückt, die halbe

Dicke ' des Die:, nngsi irues (30' und ist aui.^;e,

dem. in Millimeiern ausgedrückt. i!ie\h den Ra eien /" und r' der Ausrundungen ;22 und 25). fieren NIittt,-ί■-..,:ί- te jeweii, au: den ' ■. ■.!! XX bzw . }' )" liefen:

H ist. in Grad ausgedriii k'. i'n;<. l^;|-gii!\ ;.ngv winkel zu 9(i des Winkeis ,, . d. h. ι-) ^l"^!
wobei der Wink«.! 7. in Ci¹,■.! ausgedii;, i i. «Je; Winkel zwischen der die Ί^:λ\ ί (.'(1.3"I de- Duh tungsringes (30) verbird. ade:: wiad,.;- and eine- zur Achse der Rolivkup;!: r-.-rallelen. ' '-'adei; ist;

c ist, in Millimetern ausgedrückt, die Dick; des Dichtungsringes (3Oj.

4. Rohrkupplung nach den Ansprüchen ' 2 und 3. dadurch gekennzeichnet, daß die Ki.immungsradien R und R' der Innen- und Außenflächen des Dichtungsringes (30) iY'.c folgende Größe haben:

A'

und R'

wobei '₇ , in Millimeiern ausgedrückt, die halbe

Dicke des Dichtungsringes und R und R\ in Millimetern ausgedrückt, der äußere und innere Krümmungsradius des halben Querschnitte·, des Dichtungsringes sind: infolge der Symmetrie haben die Krümmungsradien W" und /?'" der Innen- und Außenseite der anderen Querschnittshältte des Dichtungsringes, derer. Mittelpunkt/1' auf de· Achse Y-)' Hegt, den Wert

r _l:

woiie; R und /\ "'. in Millimetcm au^gedi iicki die iriiii'n :> und äußeren Kriininiunesradiep. de halben Oi.ei -c'i'iittL"· des DiclitiuiL'sringc; sin«.i.

Kohl k!:pp eng nach dot, Xnspiiic'ien

■l;.Uh;^r eh
l-'ins-.-i-iebt'

^ nn/eu'linei

d.i« de- halb ii>n<i und \'<:··\

spannung der Kupplung sich nach der folgenden Formel bestimmt:

G = e tg ö -

2 cos (-)

wobei G, in Millimetern ausgedrückt, dieser halbe Einschiebe-, Flachdruck- und Festspannweg der Rohrkupplung ist, c, in Millimetern ausgedrückt, die Dicke des Dichtungsringes (30) ^;st und Θ, in Grad ausgedrückt, der Ergänzungswinkel des Winkels ψ zu 90° ist; der halbe Einschiebeweg ebenso wie der halbe Flachdrückweg und Spannweg des Dichtungsringes hat dann die Größe